सामग्री, बायोमैकेनिक्स और इंजीनियरिंग
यह क्षेत्र कृत्रिम अंग और ऑर्थोटिक्स के इंजीनियरिंग आधारों को एकत्रित करता है: वे सामग्रियां जिनसे उपकरण बनाए जाते हैं, बायोमैकेनिक्स जो यह नियंत्रित करते हैं कि वे खड़े होने और चलने के दौरान शरीर के साथ कैसे परस्पर क्रिया करते हैं, शरीर-उपकरण इंटरफ़ेस पर यांत्रिक भार का प्रबंधन, और डिजिटल डिज़ाइन और विनिर्माण विधियाँ जो तेजी से निर्माण को आकार दे रही हैं। ये सभी मिलकर बताते हैं कि एक कृत्रिम अंग या ऑर्थोसिस को मजबूत, हल्का, आरामदायक और आंदोलन के लिए कार्यात्मक रूप से अनुकूलित करने के लिए कैसे इंजीनियर किया जाता है।
Definition
कृत्रिम अंग और ऑर्थोटिक्स में सामग्री, बायोमैकेनिक्स और इंजीनियरिंग ज्ञान का वह निकाय है जो संरचनात्मक सामग्री, यांत्रिक व्यवहार, इंटरफ़ेस लोडिंग, और डिज़ाइन और विनिर्माण प्रक्रियाओं से संबंधित है जिनके माध्यम से बाहरी सहायक उपकरण बनाए जाते हैं और किसी व्यक्ति की गति के अनुरूप होते हैं।
Scope
यह क्षेत्र पाठक को चार विषयों में निर्देशित करता है: कृत्रिम अंग और ऑर्थोटिक निर्माण में उपयोग की जाने वाली सामग्रियां; बायोमैकेनिकल विश्लेषण और चाल यांत्रिकी; अंग-उपकरण इंटरफ़ेस पर भार वितरण और दबाव प्रबंधन; और कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन और 3डी प्रिंटिंग। यह इन्हें उपकरण डिज़ाइन के अंतर्निहित इंजीनियरिंग ज्ञान के संदर्भ मानचित्र के रूप में मानता है, न कि निर्माण निर्देशों या नैदानिक नुस्खों के रूप में।
Sub-topics
Core questions
- कौन से भौतिक गुण एक कृत्रिम या ऑर्थोटिक घटक को मजबूत, हल्का, टिकाऊ और जैव-संगत बनाते हैं?
- कृत्रिम और ऑर्थोटिक उपकरण खड़े होने और चलने की यांत्रिकी को कैसे बदलते हैं?
- उपकरण और शरीर के बीच इंटरफ़ेस पर यांत्रिक भार कैसे वितरित होता है, और यह क्यों मायने रखता है?
- डिजिटल डिज़ाइन और एडिटिव विनिर्माण उपकरणों के उत्पादन के तरीके को कैसे बदलते हैं?
Key concepts
- संरचनात्मक और जैव-संगत सामग्री
- चाल चक्र और चाल विश्लेषण
- इंटरफ़ेस दबाव और कतरनी
- ऊर्जा भंडारण और वापसी
- संरेखण
- कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन और विनिर्माण
- एडिटिव विनिर्माण
Clinical relevance
उपकरणों के इंजीनियरिंग आधार को समझना चिकित्सकों और इंजीनियरों को यह समझने में मदद करता है कि कोई उपकरण ऐसा प्रदर्शन क्यों करता है, डिज़ाइन विकल्प आराम और कार्य को कैसे प्रभावित करते हैं, और घटकों की तुलना करने वाले साक्ष्य का मूल्यांकन कैसे करें। यह क्षेत्र इस बात के बारे में वर्णनात्मक संदर्भ सामग्री है कि उपकरणों को कैसे इंजीनियर और मूल्यांकन किया जाता है; यह व्यक्तिगत रोगियों के लिए उपकरण निर्धारण या निर्माण मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।
Evidence & guidelines
इस क्षेत्र में साक्ष्य इंटरफ़ेस तनाव और चाल के बायोमैकेनिकल प्राथमिक अध्ययनों से लेकर इस बात की व्यवस्थित समीक्षाओं तक हैं कि कृत्रिम अंग घटक कार्य को कैसे प्रभावित करते हैं। वैन डेर लिंडे और सहयोगियों (2004) द्वारा एक व्यवस्थित समीक्षा विषम बायोमैकेनिकल अध्ययनों से मजबूत घटक-स्तरीय निष्कर्ष निकालने की कठिनाई को दर्शाती है, जबकि इंजीनियरिंग समीक्षाएं क्षेत्र में बहुलक-आधारित एडिटिव विनिर्माण को तेजी से अपनाने पर नज़र रखती हैं।
History
बीसवीं शताब्दी में कृत्रिम अंग और ऑर्थोटिक इंजीनियरिंग शिल्प-आधारित लकड़ी और चमड़े के निर्माण से मानकीकृत मॉड्यूलर घटकों और हल्के कंपोजिट की ओर बढ़ी। मात्रात्मक बायोमैकेनिक्स और इंस्ट्रूमेंटेड चाल और इंटरफ़ेस माप 1980 और 1990 के दशक से परिपक्व हुए, और कंप्यूटर-एडेड विनिर्माण के साथ डिजिटल डिज़ाइन और, हाल ही में, एडिटिव विनिर्माण ने उपकरणों को कैसे डिज़ाइन और उत्पादित किया जाता है, इसे उत्तरोत्तर नया रूप दिया है।
Related topics
Seminal works
- sanders-1993
- van-der-linde-2004
Frequently asked questions
- सामग्री, बायोमैकेनिक्स और इंजीनियरिंग क्षेत्र क्या कवर करता है?
- यह उन सामग्रियों को कवर करता है जिनसे उपकरण बनाए जाते हैं, गति के साथ उपकरणों के परस्पर क्रिया करने का बायोमैकेनिक्स, शरीर-उपकरण इंटरफ़ेस पर यांत्रिक भार का प्रबंधन, और निर्माण में उपयोग की जाने वाली डिजिटल डिज़ाइन और 3डी-प्रिंटिंग विधियाँ।
- क्या यह क्षेत्र किसी उपकरण को बनाने या निर्धारित करने के बारे में है?
- नहीं। यह कृत्रिम और ऑर्थोटिक उपकरणों के पीछे के इंजीनियरिंग ज्ञान का एक संदर्भ अवलोकन है, न कि एक निर्माण मैनुअल या नैदानिक निर्धारण का आधार।